JP7357804B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本開示は、冷凍サイクル装置に関する。

従来、冷媒回路に封入された冷媒の圧力が過上昇したときに、冷媒を冷媒回路の外部へ放出するための安全弁を備える冷凍サイクル装置が知られている（例えば、特開２００３－３３６９１７号公報参照）。このような冷凍サイクル装置では、安全弁の入口側の冷媒の圧力が安全弁の吹出し圧力以上となると、冷媒が安全弁から冷媒回路の外部へ放出される。

特開２００３－３３６９１７号公報

上記冷凍サイクル装置では、安全弁の入口側の冷媒の圧力が安全弁の吹止まり圧力以下となるまで冷媒が安全弁から冷媒回路の外部へ放出されるが、安全弁の入口側の冷媒の圧力低下は、安全弁から冷媒回路の外部へ冷媒を放出することのみによって実現される。そのため、上記冷凍サイクル装置では、冷媒の圧力を安全弁の吹出し圧力から吹止まり圧力以下にまで低下させるために必要となる冷媒の放出量は比較的多く、冷媒の放出量を抑制することは困難であった。

冷媒の放出量が比較的多い場合、冷凍サイクル装置を再使用する際に冷媒の再充填量が比較的多くなる。また、冷媒の放出量が比較的多い場合、冷凍機油が冷媒とともに冷媒回路の外部に放出されやすくなり、冷凍機油の再充填が必要となるおそれがある。また、冷媒の放出量が比較的多い場合、作業者が放出された冷媒に触れてしまい低温やけどを負うリスクも高まる。

本開示の主たる目的は、冷媒の圧力の過上昇を抑制しながらも、従来の冷凍サイクル装置と比べて冷媒の放出量を抑制できる冷凍サイクル装置を提供することにある。

本開示に係る冷凍サイクル装置は、第１冷媒が循環する第１冷媒回路と、第２冷媒が循環する第２冷媒回路とを備える。第１冷媒回路および第２冷媒回路は、第１冷媒と第２冷媒との間で熱交換する第１熱交換器を含む。第１冷媒回路は、第１冷媒回路の一部である第１部と、第１冷媒回路の他の一部である第２部と、第１部に接続されておりかつ第２部の外周面と対向するように配置されている吹き出し部とをさらに含む。吹き出し部は、第１冷媒回路内の第１冷媒の圧力が予め定められた値以上になると、第１冷媒を上記外周面に吹き出す。

本開示によれば、冷媒の圧力の過上昇を抑制しながらも、従来の冷凍サイクル装置と比べて冷媒の放出量を抑制できる冷凍サイクル装置を提供できる。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示すブロック図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置を示すブロック図である。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置を示すブロック図である。 実施の形態４に係る冷凍サイクル装置を示すブロック図である。 実施の形態５に係る冷凍サイクル装置を示すブロック図である。 実施の形態６に係る冷凍サイクル装置を示すブロック図である。 実施の形態７に係る冷凍サイクル装置を示すブロック図である。 実施の形態８に係る冷凍サイクル装置を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

実施の形態１．
図１に示されるように、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、第１冷媒回路１０および第２冷媒回路２０を備える。言い換えると、冷凍サイクル装置１００は、二元冷凍サイクル装置である。

第１冷媒回路１０は、第１熱交換器１、第２熱交換器２、ポンプ３、レシーバ４、および吹き出し部５を主に備える。第１冷媒回路１０には、第１冷媒が封入されている。第１冷媒回路において、第１冷媒は、ポンプ３、第２熱交換器２、第１熱交換器１、およびレシーバ４を、この記載順に循環する。

第２冷媒回路２０は、第１熱交換器１、圧縮機２１、第３熱交換器２２、および膨張弁２３を主に備える。第２冷媒回路２０には、第２冷媒が封入されている。第２冷媒回路において、第２冷媒は、圧縮機２１、第３熱交換器２２、膨張弁２３、および第１熱交換器１を、この記載順に循環する。

第１熱交換器１は、第１冷媒と第２冷媒とを熱交換する熱交換器である。第１熱交換器１では、第１冷媒が上記熱交換により凝縮し、第２冷媒が上記熱交換により蒸発する。第１熱交換器１は、カスケード凝縮器であり、第１冷媒回路１０では凝縮器として作用し、第２冷媒回路２０では蒸発器として作用する。第２熱交換器２は、第１冷媒回路１０において蒸発器として作用する。第２熱交換器２では、例えば第１冷媒と第２熱交換器２の周囲の空気などの熱媒体とを熱交換する熱交換器であり、当該熱媒体を冷却する冷却器として作用する。第２熱交換器２は、例えばショーケースの内部空間などの冷却されるべき空間内に配置されている。第３熱交換器２２は、第２冷媒回路２０において凝縮器として作用する。第３熱交換器２２は、例えば第２冷媒と第３熱交換器２２の周囲の空気などの熱媒体とを熱交換する熱交換器である。

第１熱交換器１は、第１冷媒回路１０の下流側に位置する第１下流路１ａと、第１冷媒回路１０の上流側に位置する第１上流路１ｂとを有している。第２熱交換器２は、第１冷媒回路１０の下流側に位置する第２下流路２ｂと、第１冷媒回路１０の上流側に位置する第２上流路２ａとを有している。第１下流路１ａ、第１上流路１ｂ、第２上流路２ａ、および第２下流路２ｂの各々は、例えば複数の伝熱管および複数の伝熱管の各一端に接続された分配部を含む。

第１冷媒回路１０は、第１熱交換器１の第１下流路１ａから第２熱交換器２の第２上流路２ａに至る第１冷媒流路と、前記第２熱交換器の下流側に位置する部分から前記第１熱交換器の上流側に位置する部分に至る第２冷媒流路とを有している。ポンプ３およびレシーバ４は、第１冷媒流路内に配置されている。

第１冷媒流路は、第１熱交換器１の第１下流路１ａとレシーバ４との間を接続する冷媒流路１１、レシーバ４とポンプ３との間を接続する冷媒流路１２、およびポンプ３と第２熱交換器２の第２上流路２ａとの間を接続する冷媒流路１３を有している。第２冷媒流路は、第２熱交換器２の第２下流路２ｂと第１熱交換器１の第１上流路１ｂとの間を接続する冷媒流路１４を有している。

ポンプ３は、第１冷媒を送り出す。好ましくは、ポンプ３は、液状態の第１冷媒を送り出す液ポンプである。

レシーバ４は、その内部において第１冷媒を一時的に貯留する。レシーバ４において、第１冷媒は気液分離される。レシーバ４からポンプ３へ流出する第１冷媒は、過冷却度を有さない飽和液となっている。レシーバ４は、下方に位置する下方部４ａと、下方部４ａよりも上方に位置する上方部４ｂとを有している。レシーバ４に流入した第１冷媒のうち、飽和蒸気である第１冷媒は、上方部４ｂの内部に貯留される。レシーバ４は、第１冷媒回路１０の外部に位置する外周面を有している。

吹き出し部５は、冷媒流路１２に接続されておりかつレシーバ４の上方部４ｂの外周面と対向するように配置されている。吹き出し部５は、冷媒流路１２内の第１冷媒の圧力が予め定められた値（例えば後述する安全弁５ｂの吹出し圧力）以上になると、冷媒流路１２内の第１冷媒の一部を上方部４ｂの上記外周面に吹き出す。

具体的には、吹き出し部５は、例えば、管路５ａおよび安全弁５ｂを有している。管路５ａは、冷媒流路１２から分岐されている。安全弁５ｂは、例えば、入口側開口部と、出口側開口部と、入口側開口部と出口側開口部との間を接続する冷媒流路と、該冷媒流路を開閉する弁体とを主に有している。入口側開口部は、管路５ａに接続されている。出口側開口部は、吹き出し部５の吹き出し口を成しており、レシーバ４の上方部４ｂの外周面と間隔を隔てて対向するように配置されている。吹き出し部５の吹き出し口は、例えば水平方向に向いている。吹き出し部５の吹き出し口と上方部４ｂの外周面との間の間隔は、吹き出し部５の吹き出し口から吹き出された第１冷媒が当該外周面に達するように、設定されている。

安全弁５ｂが開くときの入口側の圧力（安全弁５ｂの吹出し圧力）は、第１冷媒回路１０の冷媒配管の耐圧（設計圧）以下に設定される。安全弁５ｂが閉じるときの入口側の圧力（安全弁５ｂの吹止まり圧力）は、第１冷媒回路１０の冷媒配管の耐圧（設計圧）未満に設定される。

異なる観点から言えば、第１冷媒回路１０は、第１冷媒回路１０の一部である第１部Ｐ１と、第１冷媒回路１０の他の一部である第２部Ｐ２と、第１部Ｐ１に接続されておりかつ第２部Ｐ２ｃの外周面と対向するように配置されている吹き出し部５を含む。上記第１部Ｐ１は、液状態の第１冷媒が流通または貯留される部分である。本開示では、液単相の第１冷媒、または気液二相であって乾き度が５０％以下の状態の第１冷媒を、液状態の第１冷媒とよぶ。上記第２部Ｐ２は、ガス状態の第１冷媒が流通または貯留される部分である。本開示では、ガス単相の第１冷媒、または気液二相であって乾き度が５０％よりも高い状態の第１冷媒を、ガス状態の第１冷媒とよぶ。

冷凍サイクル装置１００の通常動作時には、液状態の第１冷媒が上記第１部Ｐ１を流通し、ガス状態の第１冷媒が上記第２部Ｐ２を流通する。冷凍サイクル装置１００の通常動作が停止された時には、液状態の第１冷媒が上記第１部Ｐ１に貯留され、ガス状態の第１冷媒が上記第２部Ｐ２に貯留される。冷凍サイクル装置１００では、第１冷媒流路の少なくとも一部が第１部Ｐ１であり、第２冷媒流路および第１冷媒流路内のレシーバの上方部４ｂの少なくとも一部が第２部Ｐ２である。吹き出し部５は、上記第１部Ｐ１の第１冷媒の圧力が予め定められた値以上になると、第１部Ｐ１の第１冷媒を上方部４ｂの外周面に吹き出す。

第１冷媒の常温での圧力は、第１冷媒回路１０の耐圧よりも高い。第１冷媒の常温での圧力は、例えば３ＭＰａ以上である。第１冷媒は、例えば二酸化炭素（ＣＯ2）を含む。常温での二酸化炭素の圧力は、５ＭＰａ以上である。

次に、冷凍サイクル装置１００の通常動作について説明する。冷凍サイクル装置１００の通常動作時には、第１冷媒回路１０は密閉されており、第１冷媒回路１０に封入された第１冷媒は図１中の矢印に示す方向に循環する。上述のように、レシーバ４から流出した飽和液である第１冷媒は、冷媒流路１２、ポンプ３、および冷媒流路１３を経て、第２熱交換器２に流入する。飽和液状態の第１冷媒は、第２熱交換器２において空気などの熱媒体と熱交換して蒸発する。これにより、該熱媒体は冷却される。第２熱交換器２の第２下流路２ｂを流れる第１冷媒の乾き度は、第２熱交換器２の第２上流路２ａを流れる第１冷媒の乾き度よりも高い。第２熱交換器２の第２下流路２ｂは、通常動作時の第１冷媒回路１０においてガス状態の第１冷媒が流通する部分である。

第２熱交換器２から流出したガス状態の第１冷媒は、冷媒流路１４を経て、第１熱交換器１に流入する。ガス状態の第１冷媒は、第１熱交換器１において第２冷媒と熱交換して凝縮する。これにより、第２冷媒は蒸発する。第１熱交換器１の第１上流路１ｂを流れる第１冷媒の乾き度は、第１熱交換器１の第１下流路１ａを流れる第１冷媒の乾き度よりも高い。第１熱交換器１の第１上流路１ｂは、通常動作時の第１冷媒回路１０においてガス状態の第１冷媒が流通する部分である。

第１熱交換器１から流出した液状態の第１冷媒は、冷媒流路１１を経て、レシーバ４に流入する。第１冷媒は、レシーバ４において気液分離される。レシーバ４の上方部４ｂは、通常動作時の第１冷媒回路１０においてガス状態の第１冷媒が貯留される部分である。第１熱交換器１の第１下流路１ａ、冷媒流路１１、冷媒流路１２、冷媒流路１３、および第２熱交換器２の第２上流路２ａは、通常動作時の第１冷媒回路１０において液状態の第１冷媒が流通する部分である。

このように、冷凍サイクル装置１００の通常動作時には、第２熱交換器２が冷却器として作用する。なお、通常動作時には、レシーバ４の外周面は第１冷媒と接しない。

次に、冷凍サイクル装置１００の通常動作が停止した時について説明する。冷凍サイクル装置１００の通常動作が例えば冷凍サイクル装置１００の故障または停電によって停止すると、第１冷媒回路１０内の第１冷媒の温度は上昇し、これに伴い当該第１冷媒の圧力も上昇する。動作停止時の第１冷媒回路１０において、ガス状態の第１冷媒は、第２熱交換器２の第２下流路２ｂ、冷媒流路１４、第１熱交換器１の第１上流路１ｂ、およびレシーバ４の上方部４ｂに貯留される。第１冷媒回路１０内の第１冷媒の圧力が吹き出し部５の安全弁５ｂの吹出し圧力に達すると、安全弁５ｂが開き、第１冷媒が吹き出し部５からレシーバ４の上方部４ｂの外周面に向けて吹き出される。吹き出し部５から吹き出された冷媒は、レシーバ４の上方部４ｂの外周面に到達し、上方部４ｂを外部から冷却する。これにより、第１冷媒回路１０内の第１冷媒の圧力が低下する。第１冷媒回路１０内の第１冷媒の圧力が安全弁５ｂの吹止まり圧力に達すると、安全弁５ｂが再び閉じて、第１冷媒の吹き出しが停止する。

冷凍サイクル装置１００が上記動作停止時後に上記通常動作を再開する場合、必要に応じて、通常動作の再開前に第１冷媒が第１冷媒回路１０に再充填される。

＜作用効果＞
冷凍サイクル装置１００は、第１冷媒が循環する第１冷媒回路１０と、第２冷媒が循環する第２冷媒回路２０とを備える。第１冷媒回路１０および第２冷媒回路２０は、第１冷媒と第２冷媒とを熱交換して、第１冷媒が凝縮して第２冷媒が蒸発する第１熱交換器１を含む。第１冷媒回路１０は、第１冷媒回路１０の一部である第１部Ｐ１と、第１冷媒回路１０の他の一部である第２部Ｐ２と、第１部Ｐ１に接続されておりかつ第２部Ｐ２の外周面と対向するように配置されている吹き出し部５とをさらに含む。吹き出し部５は、第１冷媒回路１０内の第１冷媒の圧力が安全弁５ｂの吹出し圧力以上になると、第１冷媒を上記外周面に吹き出す。

冷凍サイクル装置１００の動作停止時には、第１冷媒回路１０内の第１冷媒が吹き出し部５から第１冷媒回路１０の外部に吹き出されることによって、第１冷媒回路１０内の第１冷媒の圧力の過上昇が抑制される。さらに、吹き出し部５が第１冷媒を第１冷媒回路１０の第２部Ｐ２の外周面に吹き出すことにより、当該第２部Ｐ２内の第１冷媒が冷却され、第２部Ｐ２内の第１冷媒の圧力が低下する。その結果、冷凍サイクル装置１００では、吹き出し部が単に第１冷媒回路の外部に第１冷媒を吹き出すように設けられている冷凍サイクル装置と比べて、第１冷媒回路１０内の第１冷媒の圧力上昇が抑制されるため、第１冷媒回路１０の外部に吹き出される冷媒量が低減され得る。

冷凍サイクル装置１００では、上記第１部Ｐ１は、液状態の第１冷媒が流通または貯留される部分であり、上記第２部Ｐ２は、ガス状態の第１冷媒が流通または貯留される部分である。吹き出し部５は、上記第１部Ｐ１の第１冷媒の圧力が予め定められた値以上になると、上記第１部Ｐ１の第１冷媒を上記第２部Ｐ２の外周面に吹き出す。

冷凍サイクル装置１００では、液状態の第１冷媒がガス状態の第１冷媒が流通または貯留される上記第２部Ｐ２の外周面に吹き出されるため、ガス状態の第１冷媒が上記第２部Ｐ２の外周面に吹き出される場合と比べて、ガス状態の第１冷媒が液化されやすく、第１冷媒の圧力上昇がより効果的に抑制される。その結果、冷凍サイクル装置１００では、ガス状態の第１冷媒が上記第２部Ｐ２の外周面に吹き出される場合と比べて、第１冷媒回路１０の外部に吹き出される冷媒量が低減され得る。

冷凍サイクル装置１００において、第１冷媒回路１０は、第１冷媒が蒸発する第２熱交換器２をさらに含む。第１冷媒回路１０は、第１熱交換器１の下流側に位置する第１下流路１ａから第２熱交換器２の上流側に位置する第２上流路２ａに至る第１冷媒流路と、第２熱交換器の下流側に位置する第２下流路２ｂから第１熱交換器の上流側に位置する第１上流路１ｂに至る第２冷媒流路とを有している。第１冷媒流路は、第１熱交換器１の第１下流路１ａと第２熱交換器２の第２上流路２ａとの間に配置されておりかつ第１冷媒が貯留されるレシーバ４を含む。上記第１部Ｐ１は、第１冷媒流路に含まれる冷媒流路１２の一部である。上記第２部Ｐ２は、レシーバ４の上方に位置する上方部４ｂである。

冷凍サイクル装置１００では、上方部４ｂ内のガス状態の第１冷媒は上方部４ｂの外周面に吹き出された液状態の第１冷媒と熱交換することによって冷却され、上方部４ｂ内のガス状態の第１冷媒の液化が促される。その結果、冷凍サイクル装置１００では、第１冷媒の圧力上昇がより効果的に抑制されるため、第１冷媒回路１０の外部に吹き出される冷媒量が低減され得る。

冷凍サイクル装置１００では、第１冷媒回路１０は、第１冷媒を送り出すポンプ３をさらに含む。第１冷媒は、ポンプ３、第２熱交換器２、第１熱交換器１、およびレシーバ４を順に循環する。上記第１部Ｐ１は、第１冷媒流路のうち第１熱交換器１とポンプ３との間、より具体的にはレシーバ４とポンプ３との間を接続する冷媒流路１２の一部である。

冷凍サイクル装置１００では、第１冷媒は二酸化炭素を含む。第１冷媒回路１０の耐圧は、第１冷媒の常温での圧力よりも低く設定されている。そのため、冷凍サイクル装置１００の製造コストは、第１冷媒回路の耐圧が第１冷媒の常温での圧力よりも高く設定されている冷凍サイクル装置の製造コストと比べて、低い。

なお、冷凍サイクル装置１００において、第１冷媒回路１０は、互いに並列に接続された複数の第２熱交換器２を備えていてもよい。

また、冷凍サイクル装置１００において、吹き出し部５の吹き出し口は、上記第２部Ｐ２の外周面よりも上方に配置されており、第１冷媒を下方に吹き出すように設けられていてもよい。この場合、吹き出し部５の吹き出し口の中心軸は、水平方向に対して交差しており、例えば鉛直方向に沿っている。

実施の形態２．
図２に示されるように、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１０１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、吹き出し部５が第１熱交換器１の第１上流路１ｂの外周面に吹き出すように設けられている点で、冷凍サイクル装置１００とは異なる。

吹き出し部５は、冷媒流路１２に接続されておりかつ第１熱交換器１の第１上流路１ｂの外周面と対向するように配置されている。吹き出し部５は、冷媒流路１２内の第１冷媒の圧力が予め定められた値以上になると、冷媒流路１２内の第１冷媒の一部を第１熱交換器１の第１上流路１ｂの外周面に吹き出す。吹き出し部５の吹き出し口は、例えば第１上流路１ｂの外周面よりも上方に配置されており、第１冷媒を下方に吹き出すように設けられている。

冷凍サイクル装置１０１は、冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。

実施の形態３．
図３に示されるように、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１０２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、吹き出し部５が第２熱交換器２の第２下流路２ｂの外周面に吹き出すように設けられている点で、冷凍サイクル装置１００とは異なる。

吹き出し部５は、冷媒流路１２に接続されておりかつ第２熱交換器２の第２下流路２ｂの外周面と対向するように配置されている。吹き出し部５は、冷媒流路１２内の第１冷媒の圧力が予め定められた値以上になると、冷媒流路１２内の第１冷媒の一部を第２熱交換器２の第２下流路２ｂの外周面に吹き出す。吹き出し部５の吹き出し口は、例えば第２下流路２ｂの外周面よりも上方に配置されており、第１冷媒を下方に吹き出すように設けられている。

冷凍サイクル装置１０２は、冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。

実施の形態４．
図４に示されるように、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１０３は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、吹き出し部５が冷媒流路１４の外周面に吹き出すように設けられている点で、冷凍サイクル装置１００とは異なる。

吹き出し部５は、冷媒流路１２に接続されておりかつ冷媒流路１４の外周面と対向するように配置されている。吹き出し部５は、冷媒流路１２内の第１冷媒の圧力が予め定められた値以上になると、冷媒流路１２内の第１冷媒の一部を冷媒流路１４の外周面に吹き出す。

冷凍サイクル装置１０３は、冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。

実施の形態５．
図５に示されるように、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１０４は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第１冷媒回路１０の第１熱交換器１および吹き出し部５、ならびに第２冷媒回路２０が室外機３１に収容されている点で、冷凍サイクル装置１００とは異なる。

第１冷媒回路１０において、ポンプ３およびレシーバ４も、室外機３１に収容されている。第１冷媒回路１０において、第２熱交換器２は、室内機３２に収容されている。

冷凍サイクル装置１０４は、冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。さらに、冷凍サイクル装置１０４では、吹き出し部５および吹き出し部５から第１冷媒が吹き付けられる対象材は室外機３１に収容されているため、吹き出し部５から吹き出された第１冷媒が室内を飛散しない。

なお、冷凍サイクル装置１０４は、第１冷媒回路１０の第１熱交換器１および吹き出し部５、ならびに第２冷媒回路２０が室外機３１に収容されている点を除き、冷凍サイクル装置１０１または冷凍サイクル装置１０３と同様の構成を備えていてもよい。

実施の形態６．
図６に示されるように、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置１０５は、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１０４と基本的に同様の構成を備えるが、室外機３１に収容されておりかつ吹き出し部５および上記第２部Ｐ２の外周面を囲うケース４０をさらに備える点で、冷凍サイクル装置１０５とは異なる。

ケース４０は、少なくとも吹き出し部５の安全弁５ｂと上記第２部Ｐ２の外周面とを囲むように設けられていればよいが、例えば吹き出し部５の管路５ａおよび安全弁５ｂ、ならびに上記第２部Ｐ２の外周面を囲むように設けられている。ケース４０は、冷媒流路１１が通されている挿通孔４１と、冷媒流路１２が通されている挿通孔４２と、レシーバ４、挿通孔４１および挿通孔４２よりも下方に配置されている皿部４３とを含む。ケース４０は、吹き出し部５から吹き出された第１冷媒の飛散を防止する。皿部４３は、吹き出し部５から吹き出された第１冷媒を一時的に貯留する。

冷凍サイクル装置１０５は、冷凍サイクル装置１０４と基本的に同様の構成を備えるため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。さらに、冷凍サイクル装置１０５では、ケース４０が、吹き出し部５から吹き出された冷媒の飛散を防止し、かつ吹き出し部５から吹き出された冷媒を一時的に貯留する。そのため、冷凍サイクル装置１０５では、ケース４０を備えない冷凍サイクル装置１０４と比べて、吹き出し部５から吹き出された第１冷媒の回収が容易である。

なお、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置１０５は、第１冷媒回路１０の第１熱交換器１、吹き出し部５、および第２冷媒回路２０が室外機３１に収容されている点、並びにケース４０を備えている点を除き、冷凍サイクル装置１０１～１０３のいずれかと同様の構成を備えていてもよい。吹き出し部５が第１熱交換器１の第１上流路１ｂの外周面に第１冷媒を吹き出す場合、ケース４０は吹き出し部５および第１上流路１ｂの当該外周面を囲う。吹き出し部５が第２熱交換器２の第２下流路２ｂの外周面に第１冷媒を吹き出す場合、ケース４０は吹き出し部５および第２下流路２ｂの当該外周面を囲う。吹き出し部５が冷媒流路１４の外周面に第１冷媒を吹き出す場合、ケース４０は吹き出し部５および冷媒流路１４の当該外周面を囲う。

実施の形態７．
図７に示されるように、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１０６は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１０１と基本的に同様の構成を備えるが、第１冷媒回路１０がレシーバ４を含まない点で、冷凍サイクル装置１０１とは異なる。

第１冷媒回路１０は、第１熱交換器１、第２熱交換器２、およびポンプ３を含む。第１冷媒回路１０の上記第１冷媒流路は、第１熱交換器１の第１下流路１ａとポンプ３との間を接続する冷媒流路１５、およびポンプ３と第２熱交換器２の第２上流路２ａとの間を接続する冷媒流路１３を有している。冷媒流路１５は、冷凍サイクル装置１０６の通常動作時に液状態の第１冷媒が流通する部分である。

吹き出し部５は、冷媒流路１５と接続されておりかつ第１熱交換器１の第１上流路１ｂの外周面と対向するように配置されている。吹き出し部５は、冷媒流路１５内の第１冷媒の圧力が予め定められた値以上になると、冷媒流路１５内の第１冷媒の一部を第１熱交換器１の第１上流路１ｂの外周面に吹き出す。

冷凍サイクル装置１０６は、冷凍サイクル装置１０１と基本的に同様の構成を備えるため、冷凍サイクル装置１０１と同様の効果を奏することができる。

なお、冷凍サイクル装置１０６は、第１冷媒回路１０がレシーバ４を含まない点を除き、冷凍サイクル装置１０２と同様の構成を備えていてもよい。また、冷凍サイクル装置１０６は、冷凍サイクル装置１０４，１０５と同様に、第１冷媒回路１０の第１熱交換器１および吹き出し部５、ならびに第２冷媒回路２０が室外機３１に収容されていてもよい。また、冷凍サイクル装置１０６は、冷凍サイクル装置１０５と同様に、ケース４０を更に備えていてもよい。

実施の形態８．
図８に示されるように、実施の形態８に係る冷凍サイクル装置１０７は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第１冷媒回路１０がポンプ３に代えて第１圧縮機６を含む点で、冷凍サイクル装置１００とは異なる。

第１冷媒回路１０は、第１圧縮機６、第１熱交換器１、レシーバ４、膨張弁７、および第２熱交換器２を含む。第１圧縮機６は、第１冷媒を圧縮する。膨張弁７において、第１冷媒は膨張する。第１圧縮機６は、上記第２冷媒流路内に配置されている。膨張弁７は、上記第１冷媒流路内に配置されている。第１冷媒は、第１圧縮機６、第１熱交換器１、レシーバ４、膨張弁７、および第２熱交換器２をこの記載順に循環する。

第１冷媒回路１０の上記第１冷媒流路は、第１熱交換器１の第１下流路１ａとレシーバ４との間を接続する冷媒流路１１、レシーバ４と膨張弁７との間を接続する冷媒流路１６、膨張弁７と第２熱交換器２の第２上流路２ａとの間を接続する冷媒流路１７を有している。第１冷媒回路１０の上記第２冷媒流路は、第２熱交換器２の第２下流路２ｂと第１圧縮機６の吸入口との間を接続する冷媒流路１８、および第１圧縮機６の吐出口と第１熱交換器１の第１上流路１ｂとの間を接続する冷媒流路１９を有している。

吹き出し部５は、上記第１冷媒流路の冷媒流路１６と接続されている。吹き出し部５は、例えばレシーバ４の上方部４ｂの外周面に第１冷媒を吹き出す。

冷凍サイクル装置１０７は、冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。

なお、冷凍サイクル装置１０７は、第１冷媒回路１０が第１圧縮機６および膨張弁７を含む点を除き、冷凍サイクル装置１０１～１０６のいずれかと同様の構成を備えていてもよい。冷凍サイクル装置１０７の吹き出し部５は、上記第２冷媒流路の一部に第１冷媒を吹き出すように設けられていてもよい。

図１～８に示される冷凍サイクル装置１００～１０７では、安全弁５ｂの出口側開口部が吹き出し部５の吹き出し口を構成しているが、これに限られるものではない。冷凍サイクル装置１００～１０７の吹き出し部５は、安全弁５ｂの出口側開口部に接続されたノズルをさらに含んでいてもよい。ノズルは、安全弁５ｂの出口側開口部に接続された入口側開口部と、上記第２部Ｐ２の外周面と間隔を隔てて対向するように配置された出口側開口部とを有している。この場合、ノズルの出口側開口部が、吹き出し部５の吹き出し口を構成している。このような吹き出し部５が第１冷媒を吹き出すタイミングは、例えば制御部によって制御される。制御部は、例えば圧力センサにより測定される第１冷媒の圧力が予め定められた値以上となると、吹き出し部５に対し第１冷媒の吹き出しを指示する。圧力センサは、第１冷媒流路内の第１冷媒の圧力を測定するように設けられていてもよいし、第２冷媒流路内の第１冷媒の圧力を測定するように設けられていてもよい。

以上のように本開示の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本開示の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本開示の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。

１ 第１熱交換器、１ａ 第１下流路、１ｂ 第１上流路、２ 第２熱交換器、２ａ 第２上流路、２ｂ 第２下流路、３ ポンプ、４ レシーバ、４ａ 下方部、４ｂ 上方部、５ 吹き出し部、５ａ 管路、５ｂ 安全弁、６ 第１圧縮機、７，２３ 膨張弁、１０ 第１冷媒回路、１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９ 冷媒流路、２０ 第２冷媒回路、２１ 圧縮機、２２ 第３熱交換器、３１ 室外機、３２ 室内機、４０ ケース、４１，４２ 挿通孔、４３ 皿部、１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７ 冷凍サイクル装置。

Claims (10)

1. 第１冷媒が循環する第１冷媒回路と、
   第２冷媒が循環する第２冷媒回路とを備え、
   前記第１冷媒回路および前記第２冷媒回路は、前記第１冷媒と前記第２冷媒との間で熱交換する第１熱交換器を含み、
   前記第１冷媒回路は、前記第１冷媒回路の一部である第１部と、前記第１冷媒回路の他の一部である第２部と、前記第１部に接続されておりかつ前記第２部の外周面と対向するように配置されている吹き出し部とをさらに含み、
   前記吹き出し部は、前記第１冷媒回路内の前記第１冷媒の圧力が予め定められた値以上になると、前記第１冷媒を前記外周面に吹き出し、
   前記第１部は、液状態の前記第１冷媒が流通または貯留される部分であり、
   前記第２部は、ガス状態の前記第１冷媒が流通または貯留される部分であり、
   前記吹き出し部は、前記第１冷媒の圧力が前記予め定められた値以上になると、前記第１部の前記第１冷媒を前記外周面に吹き出し、
   前記第１熱交換器では、前記第１冷媒が凝縮して前記第２冷媒が蒸発し、
   前記第１冷媒回路は、前記第１冷媒が蒸発する第２熱交換器をさらに含み、
   前記第１冷媒回路は、前記第１熱交換器の下流側に位置する部分から前記第２熱交換器の上流側に位置する部分に至る第１冷媒流路と、前記第２熱交換器の下流側に位置する部分から前記第１熱交換器の上流側に位置する部分に至る第２冷媒流路とを有し、
   前記第１冷媒流路は、前記第１熱交換器の下流側に位置する部分と前記第２熱交換器の上流側に位置する部分との間に配置されておりかつ前記第１冷媒が貯留されるレシーバを含み、
   前記第１部は、前記第１冷媒流路の一部であり、
   前記第２部は、前記レシーバの上方に位置する部分である、冷凍サイクル装置。
2. 第１冷媒が循環する第１冷媒回路と、
   第２冷媒が循環する第２冷媒回路とを備え、
   前記第１冷媒回路および前記第２冷媒回路は、前記第１冷媒と前記第２冷媒との間で熱交換する第１熱交換器を含み、
   前記第１冷媒回路は、前記第１冷媒回路の一部である第１部と、前記第１冷媒回路の他の一部である第２部と、前記第１部に接続されておりかつ前記第２部の外周面と対向するように配置されている吹き出し部とをさらに含み、
   前記吹き出し部は、前記第１冷媒回路内の前記第１冷媒の圧力が予め定められた値以上になると、前記第１冷媒を前記外周面に吹き出し、
   前記第１部は、液状態の前記第１冷媒が流通または貯留される部分であり、
   前記第２部は、ガス状態の前記第１冷媒が流通または貯留される部分であり、
   前記吹き出し部は、前記第１冷媒の圧力が前記予め定められた値以上になると、前記第１部の前記第１冷媒を前記外周面に吹き出し、
   前記第１熱交換器では、前記第１冷媒が凝縮して前記第２冷媒が蒸発し、
   前記第１冷媒回路は、前記第１冷媒が蒸発する第２熱交換器をさらに含み、
   前記第１冷媒回路は、前記第１熱交換器の下流側に位置する部分から前記第２熱交換器の上流側に位置する部分に至る第１冷媒流路と、前記第２熱交換器の下流側に位置する部分から前記第１熱交換器の上流側に位置する部分に至る第２冷媒流路とを有し、
   前記第１部は、前記第１冷媒流路の一部であり、
   前記第２部は、前記第２冷媒流路の一部であって、前記第２熱交換器の下流側に位置する部分又は前記第１熱交換器の上流側に位置する部分である、冷凍サイクル装置。
3. 前記第１冷媒回路は、前記第１冷媒を送り出すポンプをさらに含み、
   前記第１冷媒は、前記ポンプ、前記第２熱交換器、および前記第１熱交換器を順に循環し、
   前記第１部は、前記第１冷媒流路のうち前記第１熱交換器と前記ポンプとの間を接続する部分である、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記第１冷媒回路は、前記第１冷媒を圧縮する第１圧縮機、および前記第１冷媒が膨張する膨張弁をさらに含み、
   前記第１冷媒は、前記第１圧縮機、前記第１熱交換器、前記膨張弁、および前記第２熱交換器を順に循環し、
   前記第１部は、前記第１冷媒流路のうち、前記第１熱交換器と前記膨張弁との間を接続する部分である、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記吹き出し部は、前記外周面よりも上方に配置されており、前記第１冷媒を下方に吹き出す、請求項１～４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記第１冷媒回路の前記第１熱交換器および前記吹き出し部、および前記第２冷媒回路は、室外機に収容されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記室外機に収容されており、かつ前記吹き出し部および前記第２部の前記外周面を囲うケースをさらに備える、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記第１冷媒の圧力が前記予め定められた値以下であるときに、前記第１冷媒回路は密閉されており、かつ前記第１冷媒は前記第１冷媒回路に封入されており、
   前記第１冷媒の圧力が前記予め定められた値以上になるときにのみ、前記第１冷媒は前記第１冷媒回路の外部に配置された前記外周面に吹き出される、請求項１～７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
9. 前記第１冷媒は、二酸化炭素を含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
10. 前記吹き出し部は、安全弁を含み、
    前記吹き出し部は、前記第１部の前記第１冷媒の圧力が前記予め定められた値以上になると、前記第１部の前記第１冷媒を前記外周面に吹き出す、請求項１～９のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。

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